B、P掺杂稀土钒酸盐红色荧光粉的制备及荧光性能研究

论文摘要

钒酸盐在真空紫外的吸收截面较大,并且具有有效的基质敏化带,被认为是优良的荧光粉基质材料。通过研究发现,将B和P引入到钒酸盐之中,分别形成了钒硼酸盐和钒磷酸盐体系,将其作为红色荧光粉的基质材料,可以改善红色荧光粉的纯度和发光强度。本文的各部分实验均采用化学共沉淀法来制备样品。首先制备了稀土Eu3+、Gd3+掺杂的钒酸钇红色荧光粉,研究了Gd3+的掺杂浓度对Eu3+特征发光的影响;其次制备了稀土Eu3+、Gd3+掺杂的钒硼酸钇红色荧光粉,以B/V比、pH、沉淀反应温度、煅烧温度对发光强度的影响为影响因素,对钒硼酸盐红色荧光粉的制备工艺进行了研究,;同样,制备了稀土Eu3+、Gd3+掺杂的钒磷酸钇红色荧光粉,以P/V比、pH、沉淀反应温度、煅烧温度对发光强度的影响为影响因素,对钒磷酸盐红色荧光粉的制备工艺进行了研究。通过XRD、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪和荧光分光光度仪对所制备的粉体的结构、形貌、结晶温度及荧光性能进行了分析。本论文的研究结果表明, Eu3+和Gd3+的掺杂摩尔浓度分别为0.04%mol/ml和0.06%mol/ml时,钒酸钇基质中Eu3+的特征发射相对最强。在1200℃煅烧、pH=7,水浴温度为70℃,B/V=0.7/0.3条件下制备的稀土铕钆掺杂的钒硼酸盐红色荧光粉是一种球形颗粒的混合物。在900℃煅烧,pH=9,水浴温度为70℃,P/V=0.8/0.2条件下制备的稀土铕钆掺杂的钒磷酸盐红色荧光粉是一种球形颗粒的固溶体。将B和P引入钒酸钇基质中,Eu3+的特征发射增强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 红色荧光粉的研究进展
• 1.2.1 稀土钒酸盐体系
• 1.2.2 稀土钒磷酸盐体系
• 1.2.3 稀土钒硼酸盐体系
• 1.3 稀土钒磷酸盐/钒硼酸盐红色荧光粉的研究进展
• 1.3.1 稀土钒磷酸盐红色荧光粉的研究进展
• 1.3.2 稀土钒硼酸盐红色荧光粉的研究进展
• 1.4 本论文研究的意义及内容
• 1.4.1 本论文研究的意义
• 1.4.2 本论文研究的内容
• 第2章 理论与试验方法
• 2.1 稀土荧光粉发光原理
• 2.1.1 光致发光原理
• 2.1.2 发光主要特征
• 2.1.3 稀土钒磷酸盐/钒硼酸盐发光
• 2.2 发光材料制备方法
• 2.2.1 高温固相法
• 2.2.2 溶胶-凝胶法
• 2.2.3 水热法
• 2.2.4 沉淀法
• 2.3 实验用主要原料
• 2.4 实验用主要仪器设备
• 2.5 样品的制备过程
• 2.6 分析表征方法
• 2.6.1 X 射线衍射分析
• 2.6.2 热重分析
• 2.6.3 扫描电镜观察
• 2.6.4 荧光光谱分析
• 2.7 本章小结
• 第3章 钒硼酸盐红色荧光粉的制备及荧光性能研究
• 3.1 稀土铕钆掺杂钒酸钇荧光粉的晶型及荧光性能研究
• 3.1.1 XRD 分析
• 3.1.2 SEM 分析
• 3.1.3 荧光性能分析
• 3.2 钒硼酸盐红色荧光粉的制备及其荧光性能研究
• 3.2.1 热分析
• 3.2.2 XRD 分析
• 3.2.3 SEM 分析
• 3.2.4 荧光性能分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 钒磷酸盐红色荧光粉的制备及荧光性能研究
• 4.1 热分析
• 4.2 XRD 分析
• 4.3 SEM 分析
• 4.4 荧光性能分析
• 4.4.1 P/V 对荧光性能的影响
• 4.4.2 pH 值对荧光性能的影响
• 4.4.3 沉淀反应温度对荧光性能的影响
• 4.4.4 煅烧温度对荧光性能的影响
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢